1. T.C.
KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Alüminyum İçin Mevcut Matlaştırma Banyosunun
İyileştirilmesi
Hazırlayan : İbrahim KORKMAZ 070221031
Ocak 2011
1

3. Neden alüminyum ?
Özellikleri
• Hafifliği
• Tekrar Defalarca Kullanılabilirliği
• Çekilebilirliği
• Şekillendirilebilirliği
• Dövülebilirliği
• İşlenebilirliği
• Yüksek Isı ve Elektriksel İletkenliği
• Işık ve Isı Yansıtıcılığı

4. Alüminyum Üretimi
1. Boksit madeni isletmeciliği
2. Boksit cevherinden alümina üretimi
(Kırma, Öğütme, Çözümlendirme, Çöktürme)
3. Alüminadan elektroliz yolu ile sıvı alüminyum üretimi
(Ergimiş Tuz Elektrolizi)
4. Sıvı alüminyumun alaşımlandırılarak dökümü
5. Ürün üretimi

5. Alüminyum Yüzey İşlemleri
Galvanik Olmayan Metotlar
Mekanik Yüzey İşlemleri
Organik Yüzey İşlemleri
Kimyasal Metotlar
Kimyasal parlatma
Kimyasal Dönüşümlü Kaplama
Matlaştırma

6. Galvanik Olmayan Metotlar
Mekanik Yüzey İşlemleri
Metot ;
Taşlama
Parlatma
Cilalama
Püskürtme
Yuvarlama
Özellikler ;
• Çiziklerin, çukurların ve kararmaların ortadan kaldırılması
• Yumuşak ve parlak yüzey üretimi
•Kullanımı ;
Yüzeyin korumasız olduğu durumlarda kullanılır
Reflektör, mutfak araçları vb.

7. Galvanik Olmayan Metotlar
Organik Yüzey İşlemleri
Metot;
• Toz boyalar,
• Koruyucu kaplamalar
• Ağır plastik kaplamalar
Özellikler ;
• Dekoratif
• Korozyonu önleme
Kullanımı ;
• Mimaride (pencere, kapı, panel vb.)
• Makine parçaları ve dolapları

8. Kimyasal Metotlar
Kimyasal Parlatma Kimyasal Dönüşümlü Kaplama
Özellikler ; Özellikler ;
• Dekoratif yüzey oluşumu Renkli yüzey
• Parlak yüzey Korozyondan koruma
• Yüzey düzgünlüğü Kullanımı ;
• Yüzeyde homojen uygulama Organik işlemler öncesi ön hazırlık
Kullanımı ;
• Dekoratif bileşenler
• Otomotiv uygulamaları

9. Kimyasal Metotlar
Matlaştırma
Alkaline Matlaştırma Asidik Matlaştırma
2Al +2NaOH +H2O 2NaAlO2 + 3H2 Fazla kullanımı yok.
2Al +2OH- 2Al(OH)-4 + 3H2 Kullanımı ;
2NaAlO2 + 4H2O 2Al(OH)3 + 2NaOH Yüksek silikonlu bileşiklerde.
Matlaştırma bileşenleri ;
Nitritler
Floritler
Islatma ajanları…
Temel yüzey işlemlerinde en çok kullanılan metot
Yüzeyin kimyasal olarak temizlenmesi

10. Alkaline matlaştırma işleminden sonra oluşan alüminyum yüzeyi
(x80) Sıcaklık :130oF ,süre : 30 dk (x80)
Asidik matlaştırma işleminden sonra oluşan alüminyum yüzeyi
(x80)
Sıcaklık :115oF ,süre : 8 dk (x80)

11. Mevcut Matlaştırma Banyosunun İyileştirilmesi
• Kostik soda matlaştırma prosesi
• Matlaştırma Atığından NaOH ve Al(OH)3 Geri Kazanılması
• Matlaştırma Çözeltisinde Çözünmüş Alüminyumun Kontrolü
• Yüzey Aktifleştiricilerin Alüminyum Yüzeyine Etkileri

12. Kostik soda matlaştırma prosesi

13. Kostik soda matlaştırma prosesi

14. Matlaştırma Atığından NaOH ve Al(OH)3 Geri Kazanılması
105oF-130oF
120oF
65oF-115oF
Al + NaOH + 2H2O NaOH + 2,5H2
2NaAlO2 + 4H2O 2Al(OH)3 + 2NaOH

15. Matlaştırma Çözeltisinde Çözünmüş Alüminyumun Kontrolü
Neler yapılmalı ?
• Matlaştırma çözeltisinde NaOH ve su denkliği iyi kurulmalı
• Alüminyum matlaştırma işlemine sokulur
• Alüminyumun homojen olarak yayılması sağlanmalı
• Matlaştırma çözeltisinde çözünen alüminyum reaktöre aktarılır
• Çözelti sıcaklığı 80oF -180oF arasında (100oF -145oF )
• NaOH derişimi 15 g/L – 50 g/L olmalı
• Reaktörde Al(OH)3 derişimi 200 g/L –500 g/L tutulmalı
• Reaktör sıcaklığı 125oF -160oF arasında
• Al(OH)3 matlaştırma çözeltisinden ayırabilmek için uygun
filtre cihazları seçilmeli
• Reaktördeki geçecek olan süre yaklaşık 1 ile 4,5 saat olmalı
• Matlaştırma çözeltisinin akışı ile Al(OH)3 akışı iyi ayarlanmalı

16. Ayrıştırılan Alüminyum Yüzdesi

17. Yüzey Aktifleştiricilerin Alüminyum Yüzeyine Etkileri
Toplam yansıtma oranı yüzde 60,1 T : 160oF
NaOH : 29,4 gr/L
difüzyon yansıtma oranı yüzde27,5 t : 4 dk
Sorbitol : 0,6 gr/L
Kısmen parlak yüzey.

18. Sodyum nitratın (NaNO3) matlaştırma banyosuna ilavesi
xNaNO3 + 8Al + (8-x)NaOH + (8-2x)H20 8NaAlO2 + (12-4x)H2 + xNH3
• Pürüzsüz, parlak yüzey oluşumu
• Matlaştırma banyosunda yoğun sis oluşumu
• Köpüklü filtre

19. Sodyum sülfit ilavesi durumunda yüzey
İsli yüzey
Fazla kristalleşme
Dengeleyici (trietanolamin)
Matlaştırma işlemi sonunda istenilen mat yüzey

20. Matlaştırma Çözeltisinde Sorbitol Değişiminin Yüzeye Etkisi
Sıcaklık : 160oF
Matlaştırma süresi : 4 dk

21. Kişi başına yıllık alüminyum tüketimi

22. Alüminyumun Sektörel Kullanım Alanları

23. Sonuç olarak ;
Sanayide kostik soda olarak bilinen sodyum hidroksit
kullanılarak, alüminyum için mevcut matlaştırma banyosunun
iyileştirilmesi süreçi ele alındı.
Matlaştırma çözeltisinde bulunan kimyasalların oranlarında değişikler
yapılarak alüminyum yüzeyinde farklı yüzey oluşumları ele alındı.
Matlaştırma sonrası oluşan atığın geri kazanım yolları hakkında bilgi
edinildi.